struct members内存布局

Question

如果我有这样的结构：

struct S {
    ANY_TYPE a;
    ANY_TYPE b;
    ANY_TYPE c;
} s;

我可以安全地假设以下假设在所有平台上始终都是正确的吗？

((char *)&s.a) < ((char *)&s.c)
((char *)&s.a + sizeof(s.a) + sizeof(s.b)) <= ((char *)&s.c)

在C ++中呢？

Answer 1

对于结构体来说，这是正确的，但只要引入访问说明符，就会对C ++进行更改。允许编译器重新排序由访问说明符分隔的整个块。

Answer 2

是的，至少在C中。编译器可以在任何结构成员之后自由插入填充，但不能对成员重新排序。

它也必须在第一个成员之前插入填充。

来自C99，6.7.2.1：

  

13 / 在结构对象中，非位字段成员和位字所在的单位具有按声明顺序增加的地址。指向适当转换的结构对象的指针指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然。在结构对象中可能有未命名的填充，但不是在它的开头。

     

15 / 结构或联合的末尾可能有未命名的填充。

Answer 3

这在C ++ 20中有所变化（至少是当前草案）：如果用a注释b，c和[[no_unique_address]]，而它们恰好是空结构，它们都可能具有相同的地址。

实际上，它更复杂-如果任何两个为空并带有注释，则所有3个都可以共享一个地址。

Answer 4

在C ++中，您可以确定这些假设将成立。在像这样的结构中，不允许编译器改变成员的顺序。

Answer 5

是的，默认情况下，C ++编译器不允许在结构中移动元素，这使得两个语句都很简单。

Answer 6

1. 是（只要sizeof（ANY_TYPE）不为0.有些编译器允许它，这是非标准的 - 请参阅Can sizeof return 0 (zero)）。使用＆lt; =或者假设标准编译器是安全的。

2. 是

在C ++中也是如此。

指针比较仅在数组和结构/类中有意义，而不是一般。